DE19610167C1 - Meßgerät zur Ermittlung von Zustandsgrößen eines flüssigen Mediums - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein komplett in ein flüssi­ ges Medium eintauchbares und über elektrische Leitungen mit einer Energieversorgung und einer Datenverarbeitungs­ einrichtung verbindbares Meßgerät zur Ermittlung von che­ mischen und/oder physikalischen Zustandsgrößen des flüssi­ gen Mediums.

Bei einem Meßgerät (DE-94 04 359.0 U1) weist eine Meßsonde einen zylindrischen Sondenkörper auf, in dessen unteres Ende ein Adapter eingeführt wird, der zur Halterung von Meßsensoren derart ausgebildet ist, daß ebenfalls zylindrische Meßsensoren mit ihrem rückwärtigen Ende in den Adapter eingesteckt werden, wohingegen ihr vorderes Ende - und damit der Meßkopf - über das Adapterstück und den Gehäuserand nach unten vorsteht und von einem Schutzgitter übergriffen wird.

Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß einerseits geringe Meßanforderungen, etwa nur des Wasserdruckes und damit der Pegelhöhe, nicht soweit Rechnung getragen werden kann, daß dadurch die Kosten der Meßsonde verringert würden. Andererseits bietet diese Meßsonde keine An­ passungsfähigkeit an hohe Meßanforderungen, etwa wenn fünf oder mehr Systemparameter gemessen werden sollen.

Aus der DE-25 31 784 C2 ist eine Meßanordnung zur Tempera­ tur- und Druckmessung eines Mediums in Bohrlöchern be­ kannt, bei der zur Temperaturmessung ein mit der Tempera­ tur seinen elektrischen Widerstandswert ändernder Wider­ stand und zur Druckmessung ein Druckfühler vorgesehen sind, die über Meßsignalleitungen an eine außerhalb des Bohrloches befindliche Auswerteeinheit angeschlossen sind. Diese Anordnung ist nur zur Erfassung von Temperaturen und Druckmeßwerten geeignet. Eine Anpassungsfähigkeit an hohe Meßanforderungen, etwa wenn fünf oder mehr Systemparameter gemessen werden sollen, sind mit dieser Meßanordnung nicht zu erfüllen.

Aus DE 80 26 460 U1 ist eine Kombinationssonde für Abgas­ messungen an Gas- und Ölheizungen bekannt, bei der ein Doppelmantelrohr mit einem inneren Mantel und einen äußeren Mantel sowie ein Thermoelement vorgesehen sind. Zur Ermittlung irgendwelcher Meßwerte in flüssigen Medien ist diese Sonde nicht geeignet.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Gerät zur Messung der Beschaffenheit flüssiger Medien zu schaffen, das von einer möglichst preiswerten Sonde zur Erfassung des Wasserdruckes zu einem möglichst komplexen Meßgerät zur Erfassung verschiedener Parameter erweitert werden kann.

Die Erfindung löst dieses Problem mit den Merkmalen des Anspruches 1. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 18 verwiesen.

Durch die wahlweise Montage eines die Druckmessung aufneh­ menden Druckmeßgehäuseteils entweder direkt an das den Da­ tenlogger aufnehmende Gehäuseteil oder unter Zwischen­ schaltung eines eine Sensoreinheit umschließenden Zwi­ schengehäuseteiles wird eine hohe Variabilität des Meßge­ rätes erreicht.

Dadurch, daß das Druckmeßgehäuseteil direkt an das den Da­ tenlogger aufnehmende Gehäuseteil montiert werden kann, wird bei ausschließlicher Nachfrage nach einer Druckmes­ sung - möglicherweise sogar verbunden mit einer Tempera­ turmessung - ein sehr billiges Grundmeßgerät zur Verfügung gestellt, das jederzeit erweitert werden kann.

Besonders vorteilhaft ist die Sensoreinheit mit mehreren Sensoren bestückbar, die alle in einer Meßebene ihren Sen­ sorkopf aufweisen, wobei sowohl die Anzahl der montierten Sensoren als auch ihre Anordnung in der Sensoreinheit va­ riabel ist.

Dadurch wird das Meßgerät nicht allein von einem Druckmeß- zu einem Vielfachmeßgerät erweiterbar, sondern die Art der Messungen kann jederzeit den Bedürfnissen der Benutzer an­ gepaßt werden.

Diese einfache Erweiterbarkeit und Variabilität des Meßge­ rätes wird zusätzlich unterstützt, wenn die Sensoren mit Speicherchips ausgestattet sind, die eine werkseitige Ka­ librierung und eine Selbsterkennung des jeweiligen Meßsen­ sors an den Datenlogger übermitteln. Dadurch kann auf eine Kalibrierung der Sensoren vor Ort verzichtet werden.

Um die Kosten für den Anwender zu senken, können die Sen­ soren nach Austausch zerlegt werden, so daß die verbrauch­ te Meßelektrode von ihrer mechanischen Halterung und elek­ trischen Kontaktierung gelöst werden kann und letztgenann­ te mit einer neuen Meßelektrode versehen werden können.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Meß­ gerät mit aneinander montierten Gehäuseteilen und mit montiertem Druckmeßbereich und montierter Sen­ soreinheit,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das den Datenlogger auf­ nehmende Gehäuseteil,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Zwischengehäuseteil,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Druckmeßgehäuseteil,

Fig. 5 einen Querschnitt des Druckmeßbereiches,

Fig. 6 einen Querschnitt eines Meßgerätes zur Druck- und Temperaturmessung ohne montiertes Zwischengehäuse­ teil und ohne Sensoreinheit,

Fig. 7 einen Querschnitt des den Datenlogger aufnehmenden Gehäuseteils mit eingeschobener Sensoreinheit und montiertem Druckmeßbereich, jedoch ohne Zwischen­ gehäuseteil und Druckmeßgehäuseteil,

Fig. 8 eine querschnittliche Detaildarstellung des oberen Endes der Sensoreinheit.

Im einzelnen umfaßt das Meßgerät 1 ein Gehäuseteil 2 zur Aufnahme des Datenloggers 5, ein Zwischengehäuseteil 3 zur Aufnahme der Sensoreinheit 6 und ein Druckmeßgehäuseteil 4 zur Aufnahme des Druckmeßbereiches 7. Das Gehäuseteil 2 weist dabei an seiner unteren Kante 8 einen analogen Ab­ schluß auf wie das Zwischengehäuseteil 3 an seiner unteren Kante 9, so daß das Druckmeßgehäuseteil 4 sowohl an der Unterkante 8 des den Datenlogger 5 aufnehmenden Gehäuse­ teils 2 als auch an der Unterkante 9 des die Sensoreinheit 6 aufnehmenden Zwischengehäuseteils 3 montiert werden kann.

Das Datenloggergehäuse 2 ist an seinem oberen, d. h. mit den nach außen führenden Leitungen verbundenen Ende mit einer Abschlußkappe 11 versehen, die auf die Oberkante 10 des den Datenlogger 5 aufnehmenden Gehäuseteils 2 aufge­ setzt wird und durch einen Dichtkörper 14 einen zuverläs­ sigen Schutz gegen eindringende Flüssigkeiten bietet. Der Dichtkörper 14 weist dabei zwei Dichtsitze 12 und 13 auf, die mit O-Ringen ausgefüllt werden und hierdurch die er­ forderliche Dichtigkeit bewirken. In der Mitte des Dicht­ körpers 14 befindet sich der Steckansatz 15 zur Montage des nach außen hin führenden und hier nicht eingezeichne­ ten Kabels, das einerseits als Datenleitung und anderer­ seits als Versorgungsleitung des Meßgerätes 1 dient.

Das Kabel kann entweder angegossen sein, um somit eine ko­ stengünstige und dichte Lösung darzustellen, oder es kann, wie im hier gezeigten Fall, aufgesteckt werden, so daß ge­ gebenenfalls Kabel verschiedener Länge montiert werden und gegeneinander ausgetauscht werden können. Die Energiever­ sorgung befindet sich zweckmäßigerweise außerhalb des Meß­ gerätes und kann - beispielsweise bei zur Grundwassermes­ sung in einem Pegelrohr abgesenkten Meßgerät - als Batte­ riepack mit unter die Erdoberfläche abgesenkt werden.

Der Datenlogger 5 stellt an sich ein zylindrisches Bauteil dar, in dessen Innern sich im wesentlichen ein Analog- Digital-Wandler befindet, der die ankommenden und als ana­ loge Spannungen eingehenden Daten in digitale Meßsignale umwandelt, sowie ein Zwischenspeicher, in dem die digita­ lisierten Daten aufbewahrt werden, sowie eine Weiterlei­ tungsmöglichkeit der gespeicherten Daten an einen extern anzuschließenden Rechner. Die zur Durchführung von Meßpro­ grammen und Weiterleitung von Meßdaten erforderlichen Adressierungs- und Steuerungskomponenten sind dabei entwe­ der hardware- oder softwaremäßig in dem Datenlogger 5 im­ plementiert. Weiter kann in dem Datenlogger 5 eine Einheit zur Berechnung einer noch zur Verfügung stehenden - einer Batterie oder einem Akkumulator entnehmbaren - Restenergie angeordnet sein.

An dem dem Stecker 15 abgewandten Bereich des den Daten­ logger 5 aufnehmenden Gehäuseteils 2 befindet sich an der Unterkante 8 ein Ansatz zur Anmontage des Zwischengehäuse­ teils 3 bzw. des Druckmeßgehäuseteils 4. Die Verbindung zwischen den einzelnen Gehäuseteilen kann dabei beispiels­ weise über ein Schraubgewinde erfolgen, so daß die einzel­ nen Gehäuseteile zur Montage gegeneinander verdreht werden müssen, oder auch durch eine Befestigung, bei der die Ge­ häuseteile ortsfest zueinander bleiben, beispielsweise ei­ ne Überwurfmutter oder eine andere bekannte Art, mehrere Rohrabschnitte aneinander zu befestigen.

Da das Gerät einen häufigen Einsatz zur Grundwassermessung durch Pegelrohre mit einem Durchmesser von in der Regel 2′′ erfüllen muß, ist es notwendig, den Außendurchmesser des Meßgerätes 1 gering zu halten und dieses bei der Art der Verbindung der Gehäuseteile 2, 3 und 4 zu berücksichtigen.

Das Zwischengehäuseteil 3 weist an seinem dem Datenlogger zugewandten Ende ein Innengewinde 16 auf, das mit dem Au­ ßengewinde 8′ des zur Aufnahme des Datenloggers 5 vorgese­ henen Gehäuseteils 2 verbunden wird. An dem dem Datenlog­ ger abgewandten Ende des Zwischengehäuseteils 3 befindet sich ein Außengewinde 17 mit gleichen Abmessungen wie das Außengewinde 8′ des Gehäuseteils 2. Weiter weist das Zwi­ schengehäuseteil 3 Anströmöffnungen 18 auf, die eine läng­ liche Gestalt haben und deren Längsachse parallel zur Längsachse des zylindrischen Meßgerätes 1 liegt. Außerdem befinden sich an dem Zwischengehäuseteil 3 runde, über seinen Umfang verteilte Öffnungen 19.

Das Druckmeßgehäuseteil 4 weist an seinem oberen Ende 20 ein Innengewinde 21 auf, das bei Montage an das Zwischen­ gehäuseteil 3 mit dem Außengewinde 17 des Zwischengehäuse­ teil 3 und bei Montage des Druckmeßgehäuses 4 an dem den Datenlogger 5 aufnehmenden Gehäuseteil 2 mit dem Außenge­ winde 8′ des Gehäuseteils 2 verbunden wird.

Ferner weist das Druckmeßgehäuseteil 4 unterseitig eine Öffnung 22 auf, durch die hindurch das zu messende Medium mit dem Druckmeßbereich 7 in Kontakt treten kann.

Der Druckmeßbereich 7 umfaßt insbesondere einen Druckfüh­ ler 23, der üblicherweise als Piezo-Element ausgebildet ist, das in einem Komplettbauteil 24 angeordnet und über eine Fuge 25 mit einem Flansch 26 flüssigkeitsdicht ver­ bunden ist, wobei der Flansch 26 zwei Dichtsitze 27 und 28 aufweist, die mit O-Ringen ausgefüllt sind. Um eine Druck­ messung mit Bezug zum äußeren Luftdruck zu ermöglichen, kann zusammen mit den elektrischen Leitungen eine Druck­ ausgleichsleitung zum Druckmeßbereich 4 geführt sein, die anderenends mit der Luft an der Erdoberfläche in Verbin­ dung steht.

In der Fig. 6 ist veranschaulicht, wie der Druckmeßbereich 7 in dem Druckmeßgehäuseteil 4 montiert ist und dieses di­ rekt an das den Datenlogger 5 umgebende Gehäuseteil 2 an­ montiert ist. Gehäuseseitig ist dabei das Innengewinde 21 des Druckmeßgehäuseteils 4 mit dem Außengewinde 8′ des den Datenlogger aufnehmenden Gehäuseteils 2 verschraubt. Im Gehäuse ist der Druckmeßbereich 7 mit seinem Flansch 26 in ein ähnlich zu dem Dichtkörper 14 an der Oberseite des Meßgerätes 1 gestalteten Dichtungsteil 29 eingepreßt, wo­ bei die Dichtigkeit durch in Dichtsitzen 27 und 28 einge­ legte O-Ringe gesichert ist. Das Dichtungsteil 29 ist sei­ nerseits gegen die Wand des Gehäuseteils 2 durch ebenfalls in Dichtungssitzen 30 und 31 befindliche O-Ringe abgedich­ tet. Um ein Längsverschieben des Dichtungsteils 29 zu un­ terbinden, ist eine Distanzhülse 32 innenseitig in dem Ge­ häuseteil 2 montiert und einerseits mit dem unteren Ende des Datenloggers 5 und andererseits mit dem Dichtungsteil 29 verspannt, so daß sowohl die Distanzhülse 32 als auch das Dichtungsteil 29 als auch der Druckmeßbereich 7 einen festen Sitz im jeweiligen Gehäuseteil haben. Es ist natür­ lich auch möglich, das Dichtungsteil 29 direkt am unteren Ende des Datenloggers 5 abzustützen und den Überhang des Gehäuseteils 2 zu verringern.

Eine solche in Fig. 6 dargestellte Anordnung stellt ein Minimalmeßgerät dar, wobei in dem Druckmeßgehäuseteil 4 zusätzlich noch ein Temperaturfühler montiert sein kann. Darüber hinaus können in dieser Anordnung keine weiteren Sensoren angebracht werden, so daß ein reines Pegelmeßge­ rät zur Verfügung steht, mit den entsprechenden Preisvor­ teilen und geringen Gehäuseabmessungen.

Um ein solches Pegelmeßgerät in ein Vielfachmeßgerät umzu­ wandeln, wird zunächst das Druckmeßgehäuseteil 4 abge­ schraubt, anschließend der Druckmeßbereich 7 mit seinem Flansch 26 aus dem Preßsitz herausgezogen, das Dichtungs­ teil 29 und die Distanzhülse 32 entfernt, so daß ein obe­ rer Meßgerätteil, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, zur weiteren Aufnahme von Teilen zur Verfügung steht. In das Gehäuseteil 2 wird nun unterseitig eine Sensoreinheit 6 eingeschoben, die mit ihren Steckverbindungen 33 in am Da­ tenlogger 5 vorgesehene Buchsen eingreift und dadurch eine Kontaktierung des Sensorelementes 6 gewährleistet. Unter­ seitig wird in eine am Sensorelement 6 angeformte Aufnahme 34 der Druckmeßbereich 4 vermittels seines Flansches 26 eingeschoben, wie in der Fig. 7 dargestellt. Die elektri­ sche Kontaktierung des Druckmeßbereiches 4 erfolgt dabei über Kabel, die in einem Röhrchen 35 der Sensoreinheit 6 flüssigkeitsdicht geführt sind und die für den Umbau des Gerätes über einen nicht eingezeichneten Zwischenstecker trennbar sind.

Die durch eine Steckbewegung in die Buchsen am unteren En­ de des Datenloggers 5 eingeschobene Sensoreinheit 6 dich­ tet dabei vermittels zweier O-Ringe in den Dichtsitzen 36 und 37 das Gehäuseteil 2 zum Datenlogger hin ab. Die Sen­ soreinheit 6 wird dabei unabhängig vom Zwischengehäuseteil 3 montiert. Das in Fig. 7 im Umbau befindliche Meßgerät ist in der Fig. 1 komplett vom Zwischengehäuseteil 3 und Druckmeßgehäuseteil 4 umgeben.

Die Sensoreinheit 6 ist im einzelnen in der Fig. 8 darge­ stellt und umfaßt im wesentlichen zumindest einen Körper 38, der die Sensoren 39 flüssigkeitsgedichtet hält und der seinerseits durch seine äußeren Dichtsitze 36 und 37 flüs­ sigkeitsdicht in das Gehäuseteil 2 eingepaßt ist. Am Kör­ per 38 angeordnet ist ein Distanzstift 40, der den An­ schlag bei Einstecken der Sensoreinheit 6 in die Untersei­ te des Datenloggers 5 darstellt.

Die Sensoreinheit 6 umfaßt dabei mehrere Sensoren 39, die nebeneinander in dem Körper 38 der Sensoreinheit 6 mon­ tiert sind, im wesentlichen gleiche Abmessungen haben und daher alle in einer Meßebene wirksam sind. Auch wenn zwei solcher Körper 38 eine Sensoreinheit bilden, liegen diese gegenüber, so daß die Meßköpfe 41 der eingesetzten Senso­ ren im wesentlichen in einer Meßebene liegen.

Die Sensoren 39 sind jeweils einzeln auswechselbar, was ihrer unterschiedlichen Halterung Rechnung trägt und die Wartung erleichtert. Zudem können die Sensoren 39 in jeder beliebigen Anordnung eingesteckt werden, und es ist mög­ lich, daß einzelne Sensorenplätze nicht belegt sind, so daß jeweils nur die benötigten Sensoren 39 eingesetzt wer­ den müssen und weitere, für eine konkrete Messung nicht benötigte Sensoren nicht unnötig einer Alterung ausgesetzt werden.

Die einzelnen Sensoren 39 zeigen dabei einen im wesentli­ chen zweiteiligen Aufbau, der es ermöglicht, die eigentli­ che Meßelektrode 42 von einer sie in ihrem Halsbereich um­ gebenden Hülse 43 zu trennen, so daß die Meßelektrode 42 ausgewechselt werden kann, ohne deswegen den ganzen Sensor vernichten zu müssen. Die Hülse 43 weist dabei in ihrem Halsbereich 44 Fenster 45 auf, die einen Zugang zu den elektrischen Anschlüssen der Meßelektrode 42 ermöglichen und die zudem dazu dienen, eine Dichtungs- und Haltepaste in den Zwischenraum zwischen der Hülse 43 und der Meßelek­ trode 42 einfüllen zu können, so daß die Meßelektrode 42 in der Hülse 43 flüssigkeitsdicht und parallel gehalten wird. Eine seitliche Einfüllöffnung 45′ kann zur besseren Verteilung der Dichtungs- und Haltepaste unterstützend an­ gebracht sein. Weiterhin dienen die Fenster 45 dazu, die Dichtungsmasse wieder entfernen zu können und durch die Fenster 45 den Zwischenraum zwischen Meßelektrode 42 und Hülse 43 mit einem unter Druck stehenden Medium beauf­ schlagen zu können, um dadurch die Dichtungspaste auszu­ treiben und die Hülse 43 zur Aufnahme einer neuen Meßelek­ trode 42 verfügbar zu machen.

Nach Einsetzen einer neuen Meßelektrode 42 in die Hülse 43 werden zunächst durch die Fenster 45 die elektrischen An­ schlüsse der Hülse 42 an die Fortsätze 33′ der Stecker 33 gelötet, ehe dann durch diese Fenster 45 die Dichtungs­ masse eingefüllt wird. Durch dieses Verfahren wird es er­ möglicht, nicht den ganzen Sensor 39 nach Gebrauch, der z. B. bei der pH-Messung nur wenige Wochen betragen kann, vernichten zu müssen, sondern die teure - zumeist metalli­ sche - Hülse unmittelbar wieder einzusetzen.

Die Hülse 43 dichtet dabei durch die in Dichtsitzen 46 und 47 angebrachten O-Ringe den Sensor 39 gegen den Körper 38 der Sensoreinheit 6 ab, so daß auch hier keine Flüssigkeit zu den Steckverbindungen 33 gelangen kann.

Es ist möglich, einzelne Sensoren 39 zusätzlich mit einer Temperaturmessung auszustatten, was wenig Zusatzaufwand verursacht und bei speziellen Anforderungen wünschenswert sein kann.

Für eine möglichst große Flexibilität des Einsatzes von Sensoren 39 kann im Bereich des Fensters 45 der Hülse 43 ein Speicherchip angeordnet sein, der sowohl die Art des Sensors 39 und damit den jeweils zu messenden Parameter an den Datenlogger übermittelt als auch werkseitige Kalibrie­ rungsdaten trägt, die vor Beginn einer Meßreihe an den Da­ tenlogger 5 übermittelt werden und von diesem einem jeden Meßwert als Korrekturfaktor zugeordnet werden. Damit ent­ fällt die Notwendigkeit einer Kalibrierung vor Ort, außer­ dem müssen am Datenlogger 5 bei Umstecken oder zusätzli­ chem Einstecken von Sensoren 39 keine Veränderungen - auch nicht der Software - vorgenommen werden.

Für besonders genaue Messungen kann der Datenlogger 5 eine gegenseitige Beeinflussung von Zustandsgrößen des Systems erkennen und sich daraus ergebende Fehlmessungen korrigie­ ren. So kann beispielsweise ein hoher Nitratgehalt im Grundwasser die Dichte verändern, und damit den gemessenen Druck. Da die Daten aus der Druckmessung allein auf einen falschen Wasserstand hindeuten würden, werden diese mit einem entsprechend dem hohen Nitratgehalt angepaßten Kor­ rekturfaktor versehen.

Es kann dabei besonders vorteilhaft sein, die einzelnen Sensoren 39 nicht über Stecker 33 an den Datenlogger 5 an­ zuschließen, sondern die Meßdaten über eine induktive Kopplung und damit berührungsfrei zu übermitteln. Dazu wird vom Datenlogger 5 eine Trägerwelle ausgesandt, deren Modulation durch die von den Sensoren 39 übermittelten Si­ gnale als Meßsignal ausgewertet wird.

Für die Sensoren 39 stehen sowohl ionenselektive Elektro­ den 42, insbesondere zur Messung des Gehaltes an Nitratio­ nen, Sauerstoffionen, Chloridionen, Ammoniumionen, Kalziu­ mionen sowie weiterer Erdalkalimetallionen zur Verfügung, die jederzeit nach Bedarf um weitere Elektroden 42 zur Messung anderer Ionen ergänzt werden können, als auch Meß­ zellen zur Bestimmung des Redoxpotentiales, der elektri­ schen Leitfähigkeit und der Trübung des Mediums zur Verfü­ gung. Ferner besteht die Möglichkeit, einen Lichtleiter in dem das Meßgerät 1 versorgenden Kabel anzuordnen und damit über Anregungslicht definierter Energie Molekülschwingun­ gen oder -rotationen anzuregen und somit die entsprechen­ den Moleküle nachzuweisen. Dieses Verfahren ist insbeson­ dere zum Nachweis von Kohlenwasserstoffen, vor allem poly­ zyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK), vorge­ sehen, zu denen beispielsweise Benzole, Toluole und Xylole gehören, die etwa im Bereich des Sickerwassers von Müllde­ ponien auftreten und deren Nachweis von hoher Wichtigkeit ist.

Da das Meßgerät 1 nicht nur in Grund-, Quell- oder Fließ­ wasser, sondern auch in Sickerwasserbereichen von Müllde­ ponien eingesetzt werden soll, also in sehr aggressiven Medien, ist es nötig, das gesamte Meßgerät 1 sehr wider­ standsfähig gegen Korrosion auszuführen. Dazu bietet sich die Verwendung eines hochlegierten Stahles mit hohem Chrom- und Nickelanteil sowie Titan- und Molybdänbeimi­ schungen an, wie er etwa mit den X 6 CrNiMoTi 17 12 2 (Werkstoff-Nummer 1.4571) zur Verfügung steht. Wichtig ist, daß alle Teile, die mit dem Medium in Kontakt stehen - außer den Sensoren 39 - aus einem solchen korrosionsfe­ sten Material hergestellt sind. Da das Gehäuse zudem hohe mechanische Beanspruchungen erfüllen muß, ist es möglichst kompakt auszuführen, was durch die Anordnung der Sensoren 39 in einer Ebene unterstützt wird. Ferner muß das gesamte Meßgerät 1 explosionsgeschützt (eigensicher) sein.

Es versteht sich, daß die Variabilität des Meßgerätes 1 sich nicht allein auf eine unterschiedliche Anzahl und An­ ordnung von Sensoren 39 beschränkt, sondern daß auch die Meßprogramme beliebig wählbar sind, so z. B. die Abfrage­ zeiten und Zwischenräume zwischen den Messungen. Diese können für jeden Sensor 39 einzeln durch externe Program­ mierung des Datenloggers 5 nach Bedarf eingestellt werden.

Claims (18)

1. Komplett in ein flüssiges Medium eintauchbares und über elektrische Leitungen mit einer Energieversorgung und einer Datenverarbeitungseinrichtung verbindbares Meßgerät zur Ermittlung von chemischen und/oder physikalischen Zu­ standsgrößen des flüssigen Mediums, beispielsweise des Grundwassers, mit in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse integrier­ ten Sensoren und einem Datenlogger (5), wobei das Gehäuse in Axialrichtung drei voneinander lösbar ver­ bindbare Teile, nämlich ein den Datenlogger (5) aufnehmen­ des Gehäuseteil (2) an seinem einen Ende, ein Druckmeßge­ häuseteil (4) und ein eine Sensoreinheit umschließendes und mit Anströmöffnungen (18) versehenes Zwischengehäuseteil (3) aufweist, wobei wahlweise das Druckmeßgehäuseteil (4) oder das Zwischengehäuseteil (3) unmittelbar an das den Datenlogger aufnehmende Gehäuseteil (2) flüssigkeitsdicht montierbar ist.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit in das Zwischengehäuseteil einschiebbar ist und dieses mittels in Dichtsitzen angeordneter O-Ringe zum Datenlogger hin abdichtet.

3. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Druckmeßgehäuseteil sowohl an das den Datenlogger aufnehmende Gehäuseteil als auch an das Zwischengehäuseteil flüssigkeitsdicht montierbar ist und seine elektrische Kontaktierung über Kabel erfolgt, die im Zwischengehäuseteil flüssigkeitsdicht führbar sind.

4. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Druckmeßgehäuseteil zusätzlich einen Temperaturfühler umfaßt, der analog zur Druckmessung kon­ taktiert ist.

5. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zwischengehäuseteil unabhängig von der Sensoreinheit montierbar ist und über ein angeformtes Gewinde mit einem an dem den Datenlogger aufnehmenden Ge­ häuseteil angeformten Gewinde verbindbar ist.

6. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es flüssigkeitsdicht zum Datenlogger füh­ rende Steckverbindungen aufweist, und daß die Sensorein­ heit mehrere in einer Meßebene wirksame einsteckbare Sen­ soren umfaßt.

7. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einsteckbaren Sensoren jeweils mit einem Speicherchip versehen sind, der zumindest einen durch eine werkseitige Kalibrierung ermittelten Korrekturfaktor der Meßdaten trägt und als Initialisierung einer Meßreihe an den Daten­ logger übermittelt.

8. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Speicherchips der Sensoreinheit einen die Art des Sensors und die jeweils aufzunehmende Meßwert­ art kenntlich machenden Datensatz tragen.

9. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anordnung der Sensoren in der Sen­ soreinheit variabel ist.

10. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine unterschiedliche Anzahl von Sensoren in die Sensoreinheit einsetzbar ist.

11. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren jeweils einzeln aus­ wechselbar sind.

12. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren jeweils eine mit ihrem elektrischen Anschlußelement fest verbundene zylindrische Hülse aufweisen, die eine Meßelektrode bereichsweise um­ gibt und in denen die Meßelektrode flüssigkeitsdicht, aber lösbar gehalten ist.

13. Meßgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode in der Hülse in einer Dichtungsmasse ge­ halten ist und die Hülse außenseitig zumindest einen in einem Dichtsitz angeordneten O-Ring aufweist.

14. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse einen mit Fenstern versehenen Hals aufweist, wobei die Fenster einen Zugang zum Verlöten der Meßelektrodenanschlüsse, zum Einfüllen und Entfernen von Dichtungsmasse und eine Öffnung zur Beaufschlagung eingefüllter Dichtungsmasse mit einem Druckmittel darstel­ len.

15. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit in ihren abgewandten Endbereichen zwei einander gegenüberliegende Einsteckebe­ nen für Sensoren aufweist, wobei die Meßelektroden der ge­ genüber angeordneten Sensoren im wesentlichen in einer ge­ meinsamen Meßebene liegen.

16. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenlogger eine gegenseitige Be­ einflussung verschiedener Zustandsgrößen des Mediums be­ rücksichtigt und Meßwerte mit einer Korrektur versehen kann.

17. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren mit ionenselektiven Elektroden zur Messung des pH-Wertes, des Nitrat-Gehaltes, des Sauer­ stoff-Gehaltes, des Cloridionen-Gehaltes, des Ammonium­ ionen-Gehaltes und des Gehaltes von positiven Kalziumionen und der Wasserhärte sowie des Gehaltes weiterer ionisier­ ter Teilchen, außerdem Sensoren mit Meßzellen zur Bestim­ mung des Redoxpotentiales, der elektrischen Leitfähigkeit und der Trübung vorgesehen sind und Messungen unter Ver­ wendung von Molekülanregung durch Anregungslicht definier­ ter Energie durchführbar sind.

18. Meßgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktierung der Sen­ soren berührungsfrei über induktive Kopplung erfolgt.